※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:次の線形代数の問題をお教えください。よろしくおねがいします。)
線形代数の問題:逆行列の証明と線型写像の核と像の関係
このQ&Aのポイント
質問文章から生成したタイトルです。
問1では、n次歪エルミート行列Aに対して、I + Aが逆行列を持つことを証明します。
問2では、n次複素ベクトル空間C(n)とその部分空間の核と像について考察します。具体的には、fA(ImfA)=ImfA、(ker fA) U (Im fA) = C(n)、(ker fA) ∩ (Im fA) = {0}の3つの関係を示します。また、Aが零固有値をもつ場合、固有方程式における零固有値の重複度とfAの核の次元が等しいかどうかについても考えます。
次の線形代数の問題をお教えください。よろしくおねがいします。
次の線形代数の問題をお教えください。よろしくおねがいします。
問1、Aをn次歪エルミート行列とする。
このとき、I + A は逆行列を持つことを示せ。
ただし、エルミート行列があるユニタリー行列によって実対称行列に相似変換可能なことは証明な しでつかってよい。
問2、n次複素ベクトル空間C(n)を考える。
n次複素行列Aによる線形写像を
fA : x∈C(n) |→ Ax∈C(n)
とし、fAの核を KerfA であらわす。
C(n)の部分集合に対して、fA(V)でそのfAによる像をあらわす。
特に、V=C(n)のときのfA(C(n))をImfAであらわす。
Ker fA と Im fA はそれぞれC(n)の線形部分空間となる。
1、fA(ImfA) = ImfA を示せ。
2、(ker fA) U (Im fA) = C(n) と、 (ker fA) ∩ (Im fA) = {0} が成立することをしめせ。
3、ker fA ≠ {0} ならば、ker fAの定義からAが零固有値をもつことがわかる。
では、Aが零固有値をもつとき、Aの固有方程式における零固有値の(代数的)重複度と
kerfAの次元とは等しいか否か。理由をつけてこたえよ。
お礼
ありがとうございました。助かりました。